ES2264686T3 - Polimeros que inhiben la formacion de incrustaciones de fosfato de calcio y carbonato de calcio en aplicaciones de lavavajillas. - Google Patents
Polimeros que inhiben la formacion de incrustaciones de fosfato de calcio y carbonato de calcio en aplicaciones de lavavajillas.Info
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Abstract
Composición de lavavajillas automático que comprende: del 15 al 90 por ciento en peso de un adyuvante de detergencia, y del 0, 1 al 20 por ciento en peso de una mezcla de al menos un polímero que tiene grupos carboxilato y al menos un polímero que tiene grupos sulfonato.
Description
Polímeros que inhiben la formación de
incrustaciones de fosfato de calcio y carbonato de calcio en
aplicaciones de lavavajillas.
Esta invención está el en campo de las
composiciones de lavavajillas automáticos, líquidas, en pastillas y
granulares. Más específicamente, la invención se refiere a
composiciones que contienen adyuvantes de detergencia y una mezcla
sinérgica de polímeros, comprendiendo la mezcla al menos un polímero
que contiene grupos carboxilato y al menos un polímero que contiene
grupos sulfonato.
Los componentes detergentes de lavavajillas
automáticos, líquidos, en pastillas y granulares, aunque son
necesarios para obtener diversos beneficios de limpieza, a menudo
pueden crear otros problemas. Por ejemplo, se sabe que el carbonato
y el fosfato, los componentes convencionales de los detergentes,
contribuyen a la formación de depósitos de agua dura sobre la
cristalería.
Los agentes de dispersión orgánicos pueden
vencer el problema de los antiestéticos depósitos que se forman
sobre la loza, especialmente en la cristalería, debido a la
precipitación inducida por la dureza de calcio o magnesio de los
agentes de ajuste del pH. Sin embargo, no todos los agentes de
dispersión funcionan tan bien sobre los diversos tipos de
precipitación.
La patente de los EE.UU. número 5.240.632 enseña
el uso de la combinación de enzimas proteasas, blanqueadores con
oxígeno y polímeros de poliacrilato para reducir manchas en
aplicaciones de lavavajillas. La patente de los EE.UU. número
5.547.612 enseña el uso de polímeros sulfonados en aplicaciones de
detergentes.
Aunque los homopolímeros de poliacrilato de bajo
peso molecular convencionales y algunos polímeros sulfonados son
algo eficaces en minimizar la formación de películas en las
composiciones detergentes de lavavajillas automáticos, se ha
encontrado inesperadamente que mezclas de polímeros que contienen
grupos carbonato y sulfonato tienen un efecto sinérgico a la hora de
mejorar la actuación sobre la formación de película en las
composiciones detergentes de lavavajillas automáticos.
Además, no sólo las mezclas de polímeros que
contienen grupos carboxilato y sulfonato de la presente invención
evitan la formación de película de agua dura debido a la
precipitación, sino que, sorprendentemente, se ha encontrado que
estos polímeros muestran una mejor actuación sobre la formación de
manchas en las composiciones detergentes de lavavajillas
automático.
La presente invención engloba una composición
detergente de lavavajillas automático, líquida, en pastillas, o
granular que comprende:
(a) desde el 15% hasta el 90% de adyuvante de
detergencia;
(b) desde el 0,1% hasta el 20% de una mezcla de
polímeros, comprendiendo la mezcla al menos un polímero que contiene
grupos carboxilato y al menos un polímero que contiene grupos
sulfonato.
La presente invención es una composición
detergente de lavavajillas automático, líquida o granular que
comprende:
(a) desde el 15% hasta el 90% en peso de
adyuvante de detergencia;
(b) desde el 0,1% hasta el 20% en peso de una
mezcla de al menos un polímero que contiene grupos carboxilato y al
menos un polímero que contiene grupos sulfonato.
Las composiciones de la invención muestran una
mejor actuación sobre la formación de película de agua dura y una
mejor actuación sobre la formación de manchas mediante la presencia
de mezclas de estas clases específicas de polímeros.
La presente invención puede contener desde el
0,1% hasta el 20%, preferiblemente desde el 1% hasta el 10%, lo más
preferiblemente desde el 3% hasta el 8%, en peso de la composición
detergente de lavavajillas automático, de una mezcla de polímeros,
comprendiendo la mezcla al menos un polímero que contiene grupos
carboxilato y al menos un polímero que contiene grupos
sulfonato.
El uso de los polímeros descritos en el presente
documento proporciona un efecto limpiador sinérgico en virtud de la
presencia de tanto el polímero que contiene grupos carboxilato como
el polímero que contiene grupos sulfonato. Debe observarse que el
polímero que contiene grupos sulfonato también puede contener, y
preferiblemente lo hace, restos carboxilato.
Generalmente, el polímero que contiene
carboxilato tiene del 0,1 al 100% molar de un monómero que contiene
ácido carboxílico o un monómero de ácido olefínicamente insaturado.
Los ácidos olefínicamente insaturados útiles de esta clase incluyen
materiales ampliamente divergentes tales como los comonómeros de
ácido acrílico tipificados por el propio ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido etacrílico, ácido
alfa-cloroacrílico, ácido
alfa-cianoacrílico, ácido
alfa-cloroacrílico, ácido
alfa-cianoacrílico, ácido
beta-metilacrílico (ácido crotónico), ácido
alfa-fenilacrílico, ácido
beta-acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido
alfa-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico,
ácido p-clorocinámico, ácido
beta-estirilacrílico
(1-carboxi-4-fenil-butadieno-1,3),
ácido itacónico, ácido maleico, ácido citracónico, ácido mesacónico,
ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido fumárico y
tricarboxi-etileno. Para los monómeros de ácido
policarboxílico, se forma un grupo anhídrido mediante la eliminación
de una molécula de agua de los dos grupos carboxilo situados en la
misma molécula del ácido policarboxílico. Los monómeros
carboxílicos preferidos para su uso en esta invención son ácidos
acrílicos monoolefínicos que tienen un sustituyente seleccionado de
la clase que consiste en hidrógeno, halógeno y grupos hidroxilo,
radicales alquilo monovalentes, radicales arilo monovalentes,
radicales aralquilo monovalentes, radicales alcarilo monovalentes y
radicales cicloalifáticos monovalentes. Tal como se usa en el
presente documento, ácido (met)acrílico pretende incluir
ácido acrílico y ácido metacrílico.
El polímero que contiene sulfonato generalmente
contiene del 0,1 al 100% molar de un monómero que contiene ácido
sulfónico. Ejemplos de tales monómeros son ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico,
ácido (met)alilsulfónico, ácido estirenosulfónico, ácido
1-aliloxi-2-hidroxipropanosulfónico,
ácido aliloxibencenosulfónico, o sales de los mismos, y otros.
La mezcla de estos polímeros que puede
utilizarse en la composición detergente de lavavajillas automático
puede contener del 1 al 99% en peso del polímero de sulfonato y, en
consecuencia, del 99 al 1% del polímero de carboxilato.
Preferiblemente, la mezcla de estos polímeros que puede usarse en la
composición detergente de lavavajillas automático contiene del 25 al
75% en peso del polímero de sulfonato y del 75 al 25% del polímero
de carboxilato. Lo más preferiblemente, la mezcla de estos polímeros
que puede usarse en la composición detergente de lavavajillas
automá-
tico puede contener del 40 al 60% en peso del polímero de sulfonato y del 60 al 40% del polímero de carboxilato.
tico puede contener del 40 al 60% en peso del polímero de sulfonato y del 60 al 40% del polímero de carboxilato.
Los adyuvantes de detergencia utilizados pueden
ser cualquiera de los adyuvantes de detergencia conocidos en la
técnica, que incluyen los diversos, fosfatos, polifosfatos,
fosfonatos, polifosfonatos, carbonatos, bicarbonatos, boratos,
polihidroxisulfonatos, poliacetatos, carboxilatos (por ejemplo,
citratos) y policarboxilatos, solubles en agua, de metal alcalino,
amonio, o amonio sustituido. Se prefieren las sales de metal
alcalino, especialmente de sodio, de los anteriores, y mezclas de
los mismos.
La cantidad de adyuvante es desde el 15% hasta
el 90%, preferiblemente desde el 15% hasta el 80%, lo más
preferiblemente, desde el 15% hasta el 75% en peso de la composición
detergente de lavavajillas automático.
Ejemplos específicos de adyuvantes de fosfato
inorgánicos son tripolifosfato de sodio y potasio, pirofosfato,
metafosfato polimérico que tiene un grado de polimerización de desde
aproximadamente 6 hasta 21, y ortofosfato. Ejemplos de adyuvantes de
polifosfonato son las sales de sodio y potasio del ácido
etilén-difosfónico, las sales de sodio y potasio del
ácido
etano-1-hidroxi-1,1-difosfónico
y las sales de sodio y potasio del ácido
etano,1,1,2-trifosfónico. Un componente de adyuvante
de polifosfonato particularmente preferido es el ácido
etano-1-hidroxi-1,1
difosfónico o sus sales de metal alcalino, que demuestra propiedades
de inhibición de crecimiento de cristales de carbonato de calcio,
presentes en un nivel de desde aproximadamente el 0,01% hasta
aproximadamente el 20%, preferiblemente desde aproximadamente el
0,1% hasta aproximadamente el 10%, lo más preferiblemente desde
aproximadamente el 0,2% hasta aproximadamente el 5% en peso de las
composiciones. Otros compuestos de adyuvante de fósforo se describen
en las patentes de los EE.UU. números 3.159.581; 3.213.030;
3.422.021; 3.422.137, 3.400.176 y 3.400.148.
Ejemplos de adyuvantes inorgánicos sin fósforo
son carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato e hidróxido de sodio y
potasio. Adyuvantes orgánicos sin fósforo, solubles en agua útiles
en el presente documento incluyen los diversos poliacetatos,
carboxilatos, policarboxilatos y polihidroxisulfonatos de metal
alcalino, amonio y amonio sustituido. Ejemplos de adyuvantes de
poliacetato y policarboxilato son las sales de sodio, potasio,
litio, amonio y amonio sustituido del ácido
etilendiaminotetraacético, ácido nitrilotriacético, ácido tartrato
monosuccínico, ácido tartrato disuccínico, ácido oxidisuccínico,
ácido carboximetiloxisuccínico, ácido melítico, ácidos
benceno-policarboxílicos y ácido cítrico. También
pueden utilizarse las formas ácidas de estos adyuvantes,
preferiblemente el ácido cítrico.
Los adyuvantes de detergencia preferidos tienen
la capacidad de eliminar iones metálicos distintos de los iones de
metales alcalinos de las disoluciones de lavado mediante secuestro,
que tal como se define en el presente documento incluye quelación, o
mediante reacciones de precipitación. Normalmente, el tripolifosfato
de sodio es un material adyuvante de detergencia particularmente
preferido debido a su capacidad de secuestro. El citrato de sodio
también es un adyuvante de detergencia particularmente preferido,
particularmente cuando es deseable reducir o eliminar el nivel de
fósforo total de las composiciones de la invención.
Composiciones detergentes de lavavajillas
automático particularmente preferidos de la invención contienen, en
peso de la composición detergente de lavavajillas automático, desde
el 5% hasta el 40%, preferiblemente desde el 10% hasta el 30%, lo
más preferiblemente, desde el 15% hasta el 20%, de carbonato de
sodio. Particularmente preferido como sustitución para el adyuvante
de fosfato es el citrato de sodio con niveles desde el 5% hasta el
40%, preferiblemente desde el 7% hasta el 35%, lo más
preferiblemente desde el 8% hasta el 30%, en peso de la composición
detergente de lavavajillas automático.
Las composiciones de esta invención pueden
contener desde el 0,01% hasta el 40%, preferiblemente desde el 0,1%
hasta el 30% de un tensioactivo detergente. En las composiciones
detergentes de lavavajillas automático preferidas de la invención el
tensioactivo detergente es lo más preferiblemente, de baja formación
de espuma por sí mismo o en combinación con otros componentes (es
decir, supresores del agua jabonosa) es de baja formación de
espuma.
Las composiciones que están libres del
blanqueador de cloro, no requieren el tensioactivo para ser estables
en el blanqueado. Sin embargo, dado que estas composiciones
contienen enzimas, el tensioactivo empleado es preferiblemente
estable para las enzimas (compatible con las enzimas) y está libre
de especies enzimáticamente reactivas. Por ejemplo, cuando se
emplean proteasas y amilasas, el tensioactivo debe estar libre de
enlaces peptídicos o glucosídicos.
Tensioactivos detergentes deseables incluyen
tensioactivos detergentes no iónicos, aniónicos, anfotéricos y
zwiteriónicos, y mezclas de los mismos.
Ejemplos de tensioactivos no iónicos
incluyen:
(1) El producto de la condensación de 1 mol de
alcohol o ácido graso saturado o insaturado, de cadena lineal o
ramificada, que contiene desde aproximadamente 10 hasta
aproximadamente 20 átomos de carbono con desde aproximadamente 4
hasta aproximadamente 40 moles de óxido de etileno. Particularmente
preferido es el producto de la condensación de un alcohol graso que
contiene desde 17 hasta 19 átomos de carbono, con desde
aproximadamente 6 hasta aproximadamente 15 moles, preferiblemente
de 7 a 12 moles, lo más preferiblemente, 9 moles, de óxido de
etileno que proporciona una actuación superior sobre la formación de
las manchas y la formación de película. Más particularmente, es
deseable que el alcohol graso contenga 18 átomos de carbono y se
condense con desde aproximadamente 7,5 hasta aproximadamente 12,
preferiblemente aproximadamente 9 moles de óxido de etileno. Estos
etoxilatos C_{17}-C_{19} específicos diversos
dan una actuación extremadamente buena, incluso a niveles inferiores
(por ejemplo, 2,5%-3%). A niveles superiores (inferiores al 5%),
producen suficientemente poca agua jabonosa, especialmente cuando se
ocupan los centros activos con un resto de ácido o alcohol de peso
molecular bajo (C_{1-5}), de manera que se
minimice o elimine la necesidad de un agente supresor de agua
jabonosa. Los agentes supresores de agua jabonosa en general tienden
a actuar como una carga en la composición y a adolecer de
características de formación de película y formación de manchas.
(2) Polietilenglicoles o propilenglicoles que
tienen un peso molecular de desde aproximadamente 1.400 hasta
aproximadamente 30.000, por ejemplo, 20.000; 9.500; 7.500; 7.500;
6.000; 4.500; 3.400; y 1.450. Todos estos materiales son sólidos
similares a la cera que funden entre 110 grados F. (43 grados C.) y
200 grados F. (93 grados C.).
(3) Los productos de la condensación de 1 mol de
alquilfenol, en los que la cadena de alquilo contiene desde
aproximadamente 8 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono y desde
aproximadamente 4 hasta aproximadamente 50 moles de óxido de
etileno.
(4) Condensados de polioxipropileno y
polioxietileno que tienen la fórmula HO(C_{2} H_{6}
O)_{x} (C_{3} H_{6} O)_{x} H o
HO(C_{3} H_{6} O)_{y} (C_{2} H_{4}
O)_{x} (C_{3} H_{6} O)_{y} H en la que es y
total equivale a al menos 15 y (C_{2} H_{4} O) total equivale al
20% hasta el 90% del peso total del compuesto y el peso molecular es
desde aproximadamente 2.000 hasta aproximadamente 10.000,
preferiblemente desde aproximadamente 3.000 hasta aproximadamente
6.000. Estos materiales son, por ejemplo, PLURONICS.RTM. de BASF que
son bien conocidos en la técnica.
(5) Los compuestos de (1) y (4) que tienen
ocupados los centros activos con óxido de propileno, óxido de
butileno y/o alcoholes de cadena corta y/o ácidos grasos de cadena
corta, por ejemplo, los que contienen desde 1 hasta aproximadamente
5 átomos de carbono, y mezclas de los mismos.
Tensioactivos útiles en las composiciones
detergentes son aquellos que tienen la fórmula RO-(C_{2} H_{4}
O)_{x} R^{1} en la que R es un grupo alquilo o alquileno
que contiene desde 17 hasta 19 átomos de carbono, x es un número
desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 15, preferiblemente
desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente 12, y R^{1} se
selecciona del grupo que consiste en: hidrógeno, grupos alquilo
C_{1-5}, grupos acilo C_{2-5} y
grupos que tiene la fórmula -(C_{y} H_{2y} O)_{n} H en
la que y es 3 ó 4 y n es un número desde uno hasta aproximadamente
4.
Tensioactivos particularmente adecuados son los
compuestos de baja formación de espuma de (4), los otros compuestos
de (5), y los materiales de C_{17}-C_{19} de (1)
que tienen una estrecha distribución de etoxilo. Ciertos compuestos
tensioactivos de copolímero de bloque denominados PLURONIC.RTM.,
PLURAFAC.RTM. y TETRONIC.RTM. de BASF Corp., Parsippany, N.J. son
adecuados como el tensioactivo para su uso en el presente documento.
Una realización particularmente preferida contiene desde
aproximadamente el 40% hasta aproximadamente el 70% de una
combinación de polímero de bloque de polioxipropileno,
polioxietileno que comprende aproximadamente el 75%, en peso de la
combinación, de un copolímero de bloque inverso de polioxietileno y
polioxipropileno que contiene 17 moles de óxido de etileno y 44
moles de óxido de propileno; y aproximadamente el 25%, en peso de la
combinación, de un copolímero de bloque de polioxietileno y
polioxipropileno, iniciado con trimetilolpropano, que contiene 99
moles de óxido de propileno y 24 moles de óxido de etileno por mol
de trimetilolpropano.
Los tensioactivos adicionales de tipo no iónico
que pueden emplearse tienen puntos de fusión en o por encima de la
temperatura ambiente, tal como N-óxido de octildimetilamina
dihidratado, N-óxido de decildimetilamina dihidratado,
N-metil-glucamidas
C_{8}-C_{12} y similares. Tales tensioactivos
pueden combinarse ventajosamente en las presentes composiciones con
tensioactivos aniónicos de cadena corta, tales como octilsulfato de
sodio y alquilsufatos similares, aunque también podrían utilizarse
sulfonatos de cadena corta tales como el cumenosulfonato de
sodio.
Además de los tensioactivos mencionados
anteriormente, pueden encontrarse otros tensioactivos adecuados para
las composiciones detergentes en las descripciones de las patentes
de los EE.UU. números 3.544.473, 3.630.923, 3.88.781, 4.001.132 y
4.375.565.
Los tensioactivos aniónicos que son adecuados
para las composiciones de la presente invención incluyen, pero no se
limitan a, alquil-sulfatos y/o sulfonatos solubles
en agua, que contienen desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente
18 átomos de carbono. Los alcoholes grasos naturales incluyen los
producidos reduciendo los glicéridos de grasas y aceites que se
producen en la naturaleza. Los alcoholes grasos pueden producirse
sintéticamente, por ejemplo, mediante el procedimiento Oxo. Ejemplos
de alcoholes adecuados que pueden emplearse en la fabricación de
alquilsulfatos incluyen los alcoholes decílico, laurílico,
miristílico, palmitílico y estearílico y la mezclas de alcoholes
grasos derivados reduciendo los glicéridos de aceite de sebo y
coco.
Ejemplos específicos de sales de alquilsulfato
que pueden emplearse en las presentes composiciones detergentes
incluyen laurilalquilsulfato de sodio, estearilalquilsuflato de
sodio, palmitilalquilsulfato de sodio, decilsulfato de sodio,
miristilalquilsulfato de sodio, laurilalquilsulfato de potasio,
estearilalquilsulfato de potasio, decilsulfato de potasio,
palmitilalquilsulfato de potasio, miristilalquilsulfato de potasio,
dodecilsulfato de sodio, dodecilsulfato de potasio,
sebo-alquilsulfato de potasio,
sebo-alquilsulfato de sodio,
coco-alquilsulfato de sodio,
coco-alquilsulfato de magnesio,
coco-alquilsulfato de calcio,
coco-alquilsulfato de potasio y mezclas de los
mismos. Alquilsulfatos sumamente preferidos son
coco-alquilsulfato de sodio,
coco-alquilsulfato de potasio, laurilalquilsulfato
de potasio y laurilalquilsulfato de sodio.
Un tensioactivo aniónico sulfonado preferido es
la sal de metal alcalino de alcanosulfonatos secundarios, un ejemplo
de los cuales es Hostapur SAS de Hoechst Celanese.
Otra clase de tensioactivos que puede funcionar
en la presente invención son los tensioactivos de betaína solubles
en agua. Estos materiales tienen la fórmula general:
R_{1} ---
\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R _{2} }}--- R_{4} --- COO^{-}
en la que R_{1} es un grupo
alquilo que contiene desde aproximadamente 8 hasta 22 átomos de
carbono;
R_{2} y R_{3} son cada uno grupos alquilo
inferiores que contienen desde aproximadamente 1 hasta 5 átomos de
carbono, y
R_{4} es un grupo alquileno seleccionado del
grupo que consiste en metileno, propileno, butileno y pentileno.
(Las betaínas de propionato se descomponen en disolución acuosa y,
por tanto, no están incluidas en las presentes composiciones).
Ejemplos de compuestos de betaína adecuados de
este tipo incluyen acetato de dodecildimetilamonio, acetato de
tetradecildimetilamonio, acetato de hexadecildimetilamonio, acetato
de alquildimetilamonio, en el que el grupo alquilo tiene un promedio
de aproximadamente 14,8 átomos de carbono de longitud, butanoato de
dodecildimetilamonio, butanoato de tetradecildimetilamonio,
butanoato de hexadecildimetilamonio, hexanoato de
dodecildimetilamonio, hexanoato de hexadecildimetilamonio,
pentanoato de tetradecildietilamonio y pentanoato de
tetradecildipropilamonio. Tensioactivos de betaína especialmente
preferidos incluyen acetato de dodecildimetilamonio, hexanoato de
dodecildimetilamonio, acetato de hexadecildimetilamonio y hexanoato
de hexadecildimetilamonio.
Otros tensioactivos incluyen óxidos de amina,
óxidos de fosfina y sulfóxidos. Sin embargo, normalmente tales
tensioactivos son altamente formadores de espuma. Una descripción de
los tensioactivos puede encontrarse en la solicitud de la patente
británica publicada número 2.116.199A; la patente de los EE.UU.
número 4.005.027, Hartman; la patente de los EE.UU. número
4.116.851, Rupe et al; la patente de los EE.UU. número
3.985.668, Hartman; la patente de los EE.UU. número 4.271.030,
Brierley et al; y la patente de los EE.UU. número 4.116.849,
Leikhim.
Otros tensioactivos deseables son los
alquilfosfonatos, enseñados en la patente de los EE.UU. número
4.105.573 concedida a Jacobsen concedida el 8 de agosto de 1978.
Todavía otros tensioactivos aniónicos preferidos
incluyen los mono y/o disulfonatos de mono y/o
dialquil(C_{8}-_{14})difenilóxido
de metal alcalino lineal o ramificado, comercialmente disponibles
con los nombres comerciales DOWFAX.RTM. 3B-2
(disulfonato de n-decil-difenilóxido
de sodio) y DOWFAX.RTM. 2A-1. Estos y otros
tensioactivos similares se describen en las solicitudes de patente
del R.U. publicadas 2.163.447A; 2.163.448A; y 2.164.350A.
Algunos de los adyuvantes de detergencia
descritos anteriormente sirven además como agentes de tamponamiento.
Se prefiere que el agente de tamponamiento contenga al menos un
compuesto que pueda actuar adicionalmente como un adyuvante.
Las composiciones del tipo descrito en el
presente documento suministran su blanqueante y su alcalinidad al
agua de lavado muy rápidamente. En consecuencia, pueden ser
agresivos para los metales, la vajilla y otros materiales, lo que
puede dar como resultado la decoloración por ataque químico,
reacción química, etc. o la pérdida de peso. Los silicatos de
metales alcalinos descritos más adelante en el presente documento
proporcionan protección frente a la corrosión de los metales y
frente al ataque sobre la vajilla, incluyendo la china fina y la
cristalería.
El nivel de SiO_{2} en las composiciones de la
presente invención debe ser de desde aproximadamente el 4% hasta
aproximadamente el 25%, preferiblemente desde aproximadamente el 5%
hasta aproximadamente el 20%, más preferiblemente desde
aproximadamente el 6% hasta aproximadamente el 15%, basándose en el
peso de la composición detergente de lavavajillas automático. La
razón de SiO_{2} con respecto al óxido de metal alcalino
(M_{2}O, en la que M = metal alcalino) es normalmente de desde
aproximadamente 1 hasta aproximadamente 3,2, preferiblemente desde
aproximadamente 1,6 hasta aproximadamente 3, más preferiblemente
desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 2,4. Preferiblemente,
el silicato de metal alcalino está hidratado, teniendo desde
aproximadamente el 15% hasta aproximadamente el 25% de agua, más
preferiblemente, desde aproximadamente el 17% hasta aproximadamente
el 20%.
Pueden emplearse metasilicatos altamente
alcalinos, aunque se prefieren los silicatos de metal alcalino
hidratados menos alcalinos que tienen una razón de
SiO_{2}:M_{2}O de desde aproximadamente 2,0 hasta
aproximadamente 2,4. Las formas anhidras de los silicatos de metal
alcalino con una razón de SiO_{2}:M_{2}O de 2,0 o más, son menos
preferidas porque tienden a ser significativamente menos solubles
que los silicatos de metal alcalino hidratados que tienen la misma
razón.
Se prefieren los silicatos de sodio y potasio, y
especialmente los de sodio. Un silicato de metal alcalino
particularmente preferido es un silicato de sodio hidratado granular
que tiene una razón de SiO_{2}:Na_{2}O de desde 2,0 hasta 2,4,
disponible de PO Corporation, denominado Britesil H20 y Britesil
H24. El más preferido es un silicato de sodio hidratado granular que
tiene una razón de SiO_{2}:Na_{2}O de 2,0.
Aunque las formas habituales, es decir, en polvo
y granular, de partículas de silicato hidratado son adecuadas, las
partículas de silicato preferidas tienen un tamaño medio de
partícula de entre aproximadamente 300 y aproximadamente 900 micras,
siendo menos del 40% más pequeñas de 150 micras y siendo menos del
5% más grandes de 1700 micras. Se prefiere particularmente una
partícula de silicato con un tamaño medio de partícula de entre
aproximadamente 400 y aproximadamente 700 micras siendo menos del
20% más pequeñas de 150 micras y siendo menos del 1% más grandes de
1700 micras.
También pueden utilizarse blanqueadores en estos
detergentes de lavavajillas. Blanqueadores útiles incluyen
blanqueadores de halógeno, peróxido y perácido tales como clorito de
sodio, hipoclorito de sodio, dicloroisocianurato de sodio, perborato
de sodio y percarbonato de sodio, y las sales de potasio
correspondientes. Los blanqueadores pueden estar presentes en
niveles de desde el 0 hasta el 20% en peso, preferiblemente desde el
0,5 hasta el 15% en peso, basándose en el peso total de la
composición detergente. Pueden incluirse activadores de
blanqueadores en las composiciones detergentes de la presente
invención; tales activadores de blanqueadores se seleccionan para
optimizar el blanqueo a temperaturas bajas, e incluyen materiales
tales como N,N,N',N'-tetraacetiletilendiamina,
sulfonato noniloxibenceno de sodio, pentaacetato de glucosa y
tetraacetilglicolurilo. La selección del activador de blanqueador
apropiado para el blanqueador seleccionado está dentro de las
capacidades de alguien experto en la técnica.
Las composiciones detergentes de lavavajillas
automático de la presente invención también pueden incluir hasta un
5% en peso de adyuvantes convencionales tales como fragancias,
colorantes, supresores de espuma, enzimas, enzimas detergentes tales
como enzimas proteolíticas y amilasas, agentes antibacterianos y
similares. Cuando el detergente está en forma líquida, pueden estar
presentes de desde el 0 hasta el 5% en peso, basándose en el peso
total de la composición ADD, de estabilizantes o modificadores de la
viscosidad, tales como arcillas y espesantes poliméricos. Además,
pueden estar presentes diluyentes inertes, como por ejemplo sales
inorgánicas tales como cloruro o sulfato de sodio o de potasio, y
agua.
Los componentes seleccionados para composiciones
detergentes preferiblemente son compatibles entre sí. Por ejemplo,
colorantes, fragancias y enzimas son preferiblemente compatibles con
componentes blanqueadores y componentes alcalinos, tanto durante el
almacenamiento, como en las condiciones de uso. Está dentro de las
capacidades de alguien experto en la técnica el seleccionar
componentes de las composiciones detergentes que son compatibles
entre sí.
\vskip1.000000\baselineskip
Se agitó una muestra de sulfofenilmetalil éter
que pesaba 72 gramos y 36,9 gramos de metalilsulfonato de sodio en
390 gramos de agua y 133 gramos de isopropanol en un vaso de
reacción de 2 litros y se calentó hasta 85°C. Se añadió una
disolución diluida que contenía 0,0083 gramos de sulfato de amonio
ferroso hexahidratado al reactor. Se añadió una disolución de
monómero que consistía en una mezcla de 200 gramos ácido acrílico,
45,4 gramos de metacrilato de metilo y 16,4 gramos de una disolución
al 50% de ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico
a lo largo de un periodo de 3 horas. Se disolvieron 14,8 gramos de
persulfato de sodio en 69 gramos de agua y se añadieron al reactor a
lo largo de un periodo de tres horas y 30 minutos simultáneo con la
alimentación de monómero mixto, excepto por los 30 minutos
adicionales para hacer reaccionar cualquier monómero residual. La
mezcla de reacción se mantuvo a 85°C durante 1 hora. Entonces se
añadió una disolución de 0,45 gramos de ácido eritórbico disuelto en
2,1 gramos de agua. Se estableció el reactor para destilación y se
extrajo por destilación una mezcla de isopropanol y agua que pesaba
225 gramos. Entonces se enfrió el producto de reacción y se
añadieron 200 gramos de una disolución al 50% de hidróxido de sodio.
El producto final fue una disolución amarillo claro con
aproximadamente un 40 por ciento de sólidos y un pH de
aproximadamente 7,0.
\vskip1.000000\baselineskip
Se agitó una muestra de sulfato de amonio
ferroso, hexahidratado que pesaba 0,0085 gramos en 146,0 gramos de
agua en un vaso de reacción de dos litros y se calentó hasta 96°C.
Se bombeó una disolución de 5,4 gramos de persulfato de sodio en
agua en el reactor a lo largo de un periodo de 4 horas y 40 minutos.
Al mismo tiempo, se bombearon 105 gramos de una disolución al 41% de
bisulfito de sodio en el reactor a lo largo de un periodo de 4 horas
y 12 minutos. Tras 10 minutos, se añadieron lentamente 260 gramos de
ácido acrílico al reactor utilizando una bomba a lo largo de un
periodo de cuatro horas. La mezcla de reacción se enfrió entonces
hasta 85°C y se añadieron 6,0 gramos de una disolución al 35% de
peróxido de hidrógeno al reactor. La mezcla de reacción se mantuvo a
85°C durante un periodo de 30 minutos. Entonces la mezcla de
reacción se enfrió y se añadieron entonces 104 gramos de agua y
270,6 gramos de una disolución al 50% hidróxido de sodio. El
producto final fue una disolución de color ámbar claro transparente
con un pH de 8,0 y que contenía un 40% de sólidos.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezcló una muestra que contiene 100 gramos de
la disolución de polímero del ejemplo 1 con 100 gramos de una
disolución de polímero del ejemplo 2 y se agitaron durante 30
minutos. La mezcla resultante fue una disolución amarilla acuosa que
contenía un 40% de sólidos.
\vskip1.000000\baselineskip
Los polímeros sintetizados en los ejemplos 1, 2
y 3 se probaron en un lavavajillas automático utilizando la norma
ASTM D3556-85 (aprobada de nuevo en 1995). La prueba
utilizó una mezcla de cristalería y vasos de plásticos. La suciedad
fue de un 80% de margarina y un 20% de leche en polvo, que se
combinaron y se embadurnó entonces sobre la superficie de los
vidrios. La carga de suciedad fue de 40 gramos por carga. La carga
de detergente fue de 40 gramos de un detergente genérico
(BI-LO). La dureza del agua fue de 350 ppm con una
razón de Ca con respecto a Mg de 2:1. La prueba utilizó un 3% de
polímeros activos sintetizados en los ejemplos 1, 2 y 3. Los
resultados visuales de la prueba tras un total de 3 ciclos de lavado
se enumeran en la tabla 1.
Polímero | Descripción de polímero | Formación de película | Formación de manchas |
Ejemplo 1 | Polímero de sulfonato | 3 | 3 |
Ejemplo 2 | Polímero de carboxilato | 2 | 3 |
Ejemplo 3 | Mezcla sinérgica de polímero | 1 | 1 |
de carboxilato y sulfonato |
Los resultados de la tabla 1 ilustran claramente
una sinergia inesperada en la mezcla del polímero de sulfonato y de
carboxilato. El rendimiento de la mezcla de polímeros es claramente
superior al rendimiento de los polímeros individuales de la mezcla
cuando se comparan en un mismo nivel de uso final.
\vskip1.000000\baselineskip
Se compararon los rendimientos de las dos
muestras de un detergente de lavavajillas automático en una máquina
lavavajillas. La muestra A (control) consistió en un detergente de
referencia IEC 436 modificado tal como sigue:
Componente | % |
TERMOPHOS NW | 18,0 |
PLURAFAC LF 403 | 0,75 |
Dicloroisocianurato de sodio | 1,73 |
Carbonato de sodio | 8,0 |
Metasilicato de sodio | 16,5 |
Metasilicato de sodio pentahidratado | 27,8 |
Sulfato de sodio | 25,0 |
La muestra B contenía el detergente A más un 4
por ciento en peso del polímero del ejemplo 1, basándose en el peso
del detergente. Se añadió el polímero al prelavado y en los ciclos
de lavado principales. Se utilizó la misma prueba que en el ejemplo
4, con 80 gramos de la mezcla de margarina/leche. El agua contenía
una dureza de 350 ppm. Se llevaron a cabo 5 ciclos de lavado, con
una puntuación tras cada ciclo (basándose en los resultados visuales
en una escala de 0 a 5, siendo 5 lo mejor). La prueba utilizó 6
vasos de vidrio y 1 vaso de plástico.
\vskip1.000000\baselineskip
Prueba | Muestra | Ciclo 1 | Ciclo 2 | Ciclo 3 | Ciclo 4 | Ciclo 5 |
Actuación sobre la | A | 1,8 | 1,3 | 0,9 | 0,6 | 0,3 |
formación de | ||||||
manchas en el vidrio | B | 2 | 2,2 | 2,3 | 4,4 | 3,6 |
Formación de | A | 4,5 | 3,75 | 3 | 2 | 1,2 |
película | ||||||
en el vidrio | B | 4,5 | 4,5 | 4 | 3,5 | 2,5 |
Actuación sobre la | A | 0,8 | 0,8 | 0,3 | 0,2 | 0,7 |
formación de | ||||||
manchas en el plástico | B | 0,5 | 3 | 3 | 2,5 | 2 |
Formación de | A | 2 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
película | ||||||
en el plástico | B | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
Claims (13)
1. Composición de lavavajillas automático que
comprende:
del 15 al 90 por ciento en peso de un adyuvante
de detergencia, y del 0,1 al 20 por ciento en peso de una mezcla de
al menos un polímero que tiene grupos carboxilato y al menos un
polímero que tiene grupos sulfonato.
2. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, que comprende desde el 1 hasta el 10 por ciento
en peso de la mezcla de polímeros.
3. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, que comprende desde el 3 hasta el 8 por ciento
en peso de la mezcla de polímeros.
4. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dicho al menos un polímero que tiene
grupos sulfonato comprende además grupos carboxilato en dicho al
menos un polímero.
5. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dicho al menos un polímero que tiene
grupos carboxilato se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros
que comprende al menos un ácido acrílico monoolefínico.
6. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dicho al menos un polímero que tiene
grupos sulfonato se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros
que comprende al menos un monómero que contiene ácido sulfónico.
7. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dichos polímeros comprenden grupos
carboxilato y sulfonato en una razón de desde 1:99 hasta 99:1.
8. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dichos polímeros comprenden grupos
carboxilato y sulfonato en una razón de desde 75:25 hasta 25:75.
9. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dichos polímeros comprenden grupos
carboxilato y sulfonato en una razón de desde 40:60 hasta 60:40.
10. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, que comprende del 15 al 80 por ciento en peso
de dicho adyuvante de detergencia.
11. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, en la que dicho adyuvante de detergencia
comprende tripolifosfato de sodio, citrato de sodio, carbonato de
sodio o una mezcla de los mismos.
12. Composición de lavavajillas automático según
la reivindicación 1, que comprende adicionalmente tensioactivos,
silicatos o blanqueadores.
13. Procedimiento para lavar platos, loza o
cubertería que comprende:
cargar los platos, la loza o la cubertería en
una máquina lavavajillas automática; y poner en contacto dichos
platos, loza o cubertería con agua y la composición de lavavajillas
automático según la reivindicación 1.
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